第六章 微生物的生长及其控制-课件（PPT-精）.ppt

第六章 微生物的生长及其控制 一、测生长量：单位时间里微生物重量上的变化。 （一）直接法（精确的称干重法；粗放的测体积法） （二）间接法（比浊法，生理指标法） （一）直接法 将一定量的菌液中的菌体通过离心或过滤分离出来，然后烘干（干燥温度可采用105℃、100℃或80℃）、称重。一般干重为湿重的10%～20%，而一个细菌细胞一般重约10-12～10-13g。 该法适合菌液浓度较高的样品。 ①绘制标准曲线②测菌液浊度，对照标准曲线得出细菌数量 二、计繁殖数（单细胞微生物细胞个体数目的检测法） （一）直接法：血球计数板 （二）间接法：（活菌）平板菌落计数法、厌氧菌培养 ②膜过滤培养法 第二节 微生物的生长规律 一、获得微生物纯培养的方法 概念：从一个细胞得到的后代称为纯培养。 方法：稀释倒平板法；划线法。 二、微生物的个体生长和群体的同步生长 使用同步培养技术，即设法使群体中的所有细胞尽可能都处于同样细胞生长和分裂周期中，然后分析此群体的各种生物化学特征，从而了解单个细胞所发生的变化。 通过同步培养而使细胞群体处于分裂步调一致的状态即同步生长。进行同步分裂的细胞称为同步细胞。 获得同步生长的方法主要有两类： （1）环境条件诱导法：抗生素、变换温度、光线、培养基等，造成与正常细胞周期不同的周期变化。 （2）机械筛选法：选择性过滤、梯度离心或膜洗脱法。 物理方法，随机选择，不影响细胞代谢。 将少量纯种单细胞微生物接种到恒容积的液体培养基中后，在适宜的温度、通气（厌氧菌除外）等条件下，它们的群体会有规律地生长起来。每隔一定时间取样，测菌细胞数目。以细胞数目的对数值作纵坐标，以培养时间作横坐标，可以画出一条有规律的曲线即单细胞微生物的典型生长曲线。 生长曲线代表了单细胞微生物在新的环境中从开始生长、分裂直至死亡的整个动态变化过程。 单细胞微生物的典型生长曲线  一 些 细 菌 的 代 时 菌名 培养基 培养温度 代时 E. coli（大肠杆菌） 肉汤 37℃ 17min E. coli 牛奶 37 12.5 Enterobacter aerogenes（产气肠细菌） 肉汤或牛奶 37 16~18 E. aerogenes 组合 37 29~44 B. Cereus（蜡状芽孢杆菌） 肉汤 30 18 B. thermophilus（嗜热芽孢杆菌） 肉汤 55 18.3 Lactobacillus acidophilus（嗜酸乳杆菌） 牛奶 37 66~87 Streptococcus lactis（乳酸链球菌） 牛奶 37 26 S. lactis 乳糖肉汤 37 48 Azotobacter chroococcum（褐球固氮菌） 葡萄糖 25 344~46 Mycobacterium tuberculosis（结核分枝杆菌）组合 37 792~93 Nitrobacter agilis（活跃硝化杆菌） 组合 27 1200 （1）菌种：不同菌种其代时差别极大。 （2）营养成分：同一种微生物，在营养丰富的培养基上生长时，其代时较短，反之则长。 （3）营养物浓度：既影响微生物的生长速率，又影响它的生长总量。 （浓度0.1～2.0mg/mL影响生长速率，浓度2.0～8.0mg/mL时影响最终产量）（图） （4）培养温度：温度对微生物的生长速率明显的影响。 营养物浓度与对数期生长速率和产量 Y指生长产量常数/生长得率 ，表示微生物对基质利用效率的高低 ，即消耗每g或mol营养物质所产生的菌体干重（g）。 3、稳定期到来的原因 （1）营养物尤其是生长是限制因子耗尽； （2）营养物的比例失调； （3）酸、醇、毒素或H2O2等有害代谢产物的累积； （4）pH、氧化还原势等物理化学条件越来越不适宜等等。 4、应用 （1）对以生产菌体或菌体生长相平行的代谢产物的最佳收获期； （2）是对维生素、碱基、氨基酸等物质进行生物测定的最佳测定时期； （3）通过对稳定期到来原因的研究，促进了连续培养原理的提出和工艺、技术的创建。 四、丝状微生物的群体生长 丝状微生物的群体生长曲线 （一）微生物生长温度的三基点 从微生物整体来看，生长的温度范围一般在-10℃～100 ℃；极端下限为-30℃，极端上限为105℃。 特定的某一种微生物，只能在一定温度范围内生长（宽温微生物、窄温微生物）。 在这个范围内，每种微生物都有自己的生长温度三基点，即最低、最适、最高生长温度。 最适生长温度：某菌分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。 以青霉素的生产为例： 培养165小时采用分段控制温度的方法，其青霉素产量比始终在30 ℃培养提高了14.7%。 分段控制